ALICE: Reise zum Urknall Kai Schweda Physikalisches Institut Universität Heidelberg / GSI Darmstadt DHBW Mosbach 10 Apr 2019

Georges Lemaître Vesto Slipher Zeichnung: Hanns Ruder, Universität Tübingen

CERN Gegründet am 29. September 1954 22 Mitgliedsstaaten 2300 Angestellte Mehr als 11 000 Nutzer Budget: 1 000 M CHF 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

Der Large Hadron Collider am CERN Alice LHC 7 TeV c - 10 km/h Geiger and Marsden 1 MeV c * 5%

Erster Magnet installiert am 7. März 2005 Es gibt nur einen Schacht, inn dem die Magnete in den LHC Tunnel abgesenkt werden koennen, aufgrund der Laenge von ueber 15m. 15 m lang 35 t schwer 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

Transport im Tunnel mittels optischer Führung bis zu 15km weit bei 2-3 km/h Alle Dipolmagnete muessen dann mit einen speziellen Transportfahrzeug an die Einbaustelle gebracht werden. Der Tunnel ist klein, und Heliumringleitung und Magnete nehmen viel Platz ein. Waehrend des Transports sind in dem Tunnelabschnitt keine anderen Arbeiten moeglich. 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

Kollision von Atomkernen

Head-on collision

Sonnenspektrum Graphik: Max-Plack-Institut für Plasmaphysik Wellenlänge und Intensität festgelegt durch Temperatur TSonne = 5600 °C 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

Wie heiss ist die Quelle ? Lichtquelle  Teilchenquelle Häufigkeit von Teilchen am besten beschrieben durch T = 2 000 000 000 000 oC (2 Billionen Grad Celsius)  100 000 mal heißer als im Innern der Sonne ! Teilchenhäufigkeit E = mc2 (GeV) Plot: A. Andronic, GSI Darmstadt 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

Zeit-Projektionskammer Main tracking and particle identification detector of ALICE mit 95 m3 größte je gebaute TPC 3-dimensionale Kamera Präzision besser als 500m Insgesamt 560 Millionen Pixel bis zu 500 Bilder pro Sekunde 5 m 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

ALICE: >1500 Wissenschaftler, 151 institute, 37 Nationen 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

TPC im Juni ‘06 14

Erste Bleikollisionen in ALICE !

10 Apr 2019 DHBW Mosbach

einige PetaByte pro Jahr ALICE Datenahme 2009 - 2018 einige PetaByte pro Jahr Ab 2020: 3.6 Tbyte pro Sekunde (!) Datenvolumen vergleichbar mit gesamten Internet in der EU ~240 M Einwohner Kalibrierung und Kompression in Echtzeit  50 Gbytes/s auf Band 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

Ab 2021 O2 farm: 100 000 CPU 5000 GPU 60 PetaByte diskspace 2.4 MW Leistung 2.4 MW Kühlung 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

LHC: Tentative Schedule 2009 - 18: ALICE data taking 2019/20: LHC long shutdown 2 Pb-Pb luminosity + ALICE detector upgrade 2021 - 29: Pb+Pb at 50 kHz 2030: LHC long shutdown 4  ALICE II (?) 2031 – 2037: Data taking 2040+: Future Circular Collider (tbc) 12/10/2019

Quarks & Gluonen  Proton Plus Elektron  Atome, Moleküle, Festkörper, … Genau 3 Generationen 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

Quark Gluon Plasma 10 Apr 2019 DHBW Mosbach Quelle: Michael Turner, National Geographic (1996) 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

Bohrung des Tunnels27km 8. Februar 1988: LEP-Tunnel fertiggestellt Durchbruch beider Enden 1 cm daneben (!) 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

Wasser-Molekül Wasserstoff-Atom Proton 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

10 Apr 2019 DHBW Mosbach

Temperaturen im Universum 10 Apr 2019 DHBW Mosbach

s ALICE in 2004 10 Apr 2019 DHBW Mosbach